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Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (VT1-ChTh-GF)7.5 ECTS (englische Bezeichnung: Foundations of Process Engineering 1 - Phase Equilibria and Interfaces)
Modulverantwortliche/r: Matthias Thommes, Wolfgang Peukert Lehrende:
Matthias Thommes, Wolfgang Peukert
Startsemester: |
SS 2020 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (SS) |
Präsenzzeit: |
105 Std. | Eigenstudium: |
120 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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Chemische Thermodynamik (VL)
(Vorlesung, 2 SWS, Matthias Thommes et al., Mi, 14:15 - 15:45, H7; Die Vorlesung wird online stattfinden, bis eine Präsenzlehre wieder möglich sein wird. Nähere Informationen zur Vorlesung werden über das entsprechende StudOn Portal vermittelt. Wir bitten Sie, sich daher möglichst bis zum 20.04.20 im StudOn Portal anzumelden. Für die Vorlesung Chemische Thermodynamik im Sommersemester 2020 gibt es einen neuen StudOn Kurs. Sie können über folgenden Link beitreten: https://www.studon.fau.de/crs2975943_join.html)
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Chemische Thermodynamik (TUT)
(Tutorium, 1 SWS, Tutoren)
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Chemische Thermodynamik (UE)
(Übung, 1 SWS, Matthias Thommes et al., Di, 14:15 - 15:45, H9)
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Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
(Vorlesung, 2 SWS, Nicolas Vogel et al., Mi, 16:15 - 17:45, H11; im Wechsel mit Übung - Link to the StudOn page: https://www.studon.fau.de/crs2919284.html)
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Übung zu Grenzflächen in der Verfahrenstechnik
(Übung, 1 SWS, Nicolas Vogel et al., Mo, 12:15 - 13:45, H9; im Wechsel mit Vorlesung)
Inhalt:
Phasengleichgewichte: Thermodynamische Beschreibung von Zwei- und Dreistoffgemischen: Dampf-Flüssigkeit, Flüssigkeit-Flüssigkeit, Feststoff-Flüssigkeit, osmotischer Druck. Modellierung dieser Phasengleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten. Anwendung dieser Phasengleichgewichte in Trennverfahren. Chemische Gleichgewichte mit Aktivitäten und Fugazitäten. Grenzflächen:
Einführung in Bedeutung von Grenzflächen in Natur und Technik
Thermodynamik der Grenzflächen
Keimbildung und Kristallwachstum
Molekulare Wechselwirkungen
Adsorption
Adhäsion
Kolloidale Partikelsysteme
Detergenzien, Emulsionen und Schäume
Biomoleküle und Zellen
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden:
kennen grundlegende thermodynamische Begriffe und Gleichungen
beschreiben thermodynamisch Mehrkomponentengemische
modellieren Phasengleichgewichte
beschreiben thermodynamisch Zustandsänderungen und Reaktionsgleichungen
wenden die thermodynamischen Grundlagen zur Auslegung thermischer Trennverfahren an
verfügen über Grundkenntnisse zur physikalischen und chemischen Beschreibung von Grenzflächen (z.B. zur Benetzung, zur Keimbildung, Adsorption, Adhäsion und zur Stabilität kolloidaler Systeme)
erklären entsprechende Ansätze und wenden diese auf Fragen der Verfahrenstechnik an
analysieren grenzflächenbestimmte Prozesse im Zusammenhang mit verfahrenstechnischen Herausforderungen und erarbeiten entsprechende Lösungsansätze
Literatur:
Phasengleichgewichte:
1a) Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe, Michael Kleiber, Jürgen Rarey
: Chemical Thermodynamics for Process Simulation (new edition in English only, old edition in German)
Signatur: T80/3 F 32
1b) Jürgen Gmehling, Bärbel Kolbe: „Thermodynamik” (old edition in German); Signatur: T80/3 F 11
2.) J. M. Smith, Hendrick C. Van Ness, Michael Abbott
Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, Signatur: T80/6 K 7
3.) Elias I. Franses
“Thermodynamics with Chemical Engineering Applications“
Signatur: T00/ciw8-59 Grenzflächen:
Lehrbuch: Butt, H.-J., Graf, K.; Kappl, M.; Physics and Chemistry of Interfaces, Wiley-VCH, Berlin 2013, ISBN 978-3-527-41216-7
Lehrbuch: Israelachvili J.; Intermolecular and Surface Forces, Rev. 3rd Edition, Academic Press, ISBN: 9780123919274
Lehrbuch: Stokes, Robert J. / Evans, D. Fennell; Fundamentals of Interfacial Engineering, 1997; John Wiley & Sons; ISBN 978-0-471-18647-2
Lehrbuch: Adamson, A., Physical chemistry of surfaces, Wiley-VCH, 1997
Lehrbuch: Hunter, R. J., Introduction to modern colloid science, Oxford University Press, 1993
Lehrbuch: Lyklema, J., Fundamentals of interface and colloid science, Elsevier, 2005
Organisatorisches:
Das Modul wird erstmals im SS 2017 angeboten
Studien-/Prüfungsleistungen:
Grundlagen der Verfahrenstechnik 1 - Phasengleichgewichte und Grenzflächen (Prüfungsnummer: 20721)
(englischer Titel: Foundations of Process Engineering 1 - Phase Equilibria and Interfaces)
- Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 120, benotet
- Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %
- Erstablegung: SS 2020, 1. Wdh.: WS 2020/2021
1. Prüfer: | Thommes/Peukert |
- Termin: 22.10.2020, 11:00 Uhr, Ort: Tentoria
Termin: 30.03.2021, 08:00 Uhr, Ort: H 11
Termin: 07.10.2021, 11:00 Uhr, Ort: s. Aushang
Termin: 12.04.2022, 08:00 Uhr, Ort: H 11
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